DE2601014A1 - Netz- und emulgiermittel - Google Patents

Netz- und emulgiermittel

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DE2601014A1 DE19762601014 DE2601014A DE2601014A1 DE 2601014 A1 DE2601014 A1 DE 2601014A1 DE 19762601014 DE19762601014 DE 19762601014 DE 2601014 A DE2601014 A DE 2601014A DE 2601014 A1 DE2601014 A1 DE 2601014A1
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Netz- und Emulgiermittel und dessen Verwendungsmöglichkeiten, insbesondere auf die Verwendung dieses Netz- und Emulgiermittels in emulgierbaren Schmierstoffen und bei der Förderung von Erdöl aus Öllagerstätten und betrifft eine neue Art von Netz- und Emuliermittel, das angepaßt an den jeweiligen vorgesehenen Verwendungszweck formuliert werden kann.
Emulgierbare Schmierstoffe werden in bestimmten Industriezweigen benötigt. Beispielsweise muß bei der Metallbearbeitung das Werkzeug geschmiert und gekühlt werden. Dazu wird es mit einer Flüssigkeit benetzt, bei der es sich meist um eine Emulsion handelt, die aus einem in Wasser dispergierten speziellen Schmieröl, dem sogenannten "Schneidöl" besteht.
Als Emulgiermittel werden sowohl in emulgierbaren Schmierstoffen als auch in den meisten sonstigen Emulsionen gebräuchlicherweise häufig Alkarylsulfonate benutzt. Trotzdem ist die
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Emulgierfähigkeit der meisten derzeit bekannten Alkarylsulfonate nicht so stark, daß sie zur Gewinnung stabiler wässriger Emulsionen ausreicht. Aus diesem Grund muß man den gebräuchlichen Alkarylsulfonaten ein oder mehrere andersartige Netz- und Emulgiermittel, beispielsweise Salze von Fettsäuren oder nichtionische Tenside zusetzen. Ein Grund für die Instabilität von mit vielen der bekannten Alkarylsulfonaten gefertigten Emulsionen ist die Anwesenheit von mineralischen Ionen, die häufig ein Brechen der Emulsion bewirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Salze in Vorschlag zu bringen, die als Emulgiermittel zu wirken vermögen, ohne daß die Emulsion bricht, so daß es möglich ist, stabile wässrige Emulsionen herzustellen, die einen Zusatz eines zu einer anderen Stoffklasse gehörenden Netz- und Emulgiermittels nicht benötigen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Netz- und Emulgiermittel der Alkarylsulfonat-Art, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich um ein Salz einer Alkarylsulfonsäure mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht zwischen 250 und 1000 und einer organischen Base handelt, worin die Moleküle der organischen Base wenigstens eine - (C2H-O) -Η-Gruppe enthalten, wobei η eine Zahl größer als 1 und kleiner als 40 bedeutet.
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260101 A
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Netz- und Emulgiermittels ist dessen Verträglichkeit mit Natriumchlorid. Es hat die Fähigkeit, die Oberflächenspannung zwischen salzhaltigem Wasser und Kohlenwasserstoffen auf 1 Dyn/cm oder weniger zu vermindern. Infolge dieser Eigenschaft eignet sich das erfindungsgemäße Netz- und Emulgiermittel besonders gut zur Verwendung in der Erdölförderungstechnik.
Mit den üblichen Förderungstechniken, wie der natürlichen eruptiven Förderung, dem Pumpen und dem Einpressen von unter Druck stehendem Gas oder Wasser läßt sich nur die Rohölmenge gewinnen, die freifließend in dem Porenraum des Speichergesteins vorhanden ist. Wenn die Ausbeutung eines Feldes mit diesen konventionellen Maßnahmen sich dem Ende zuneigt, enthält die Lagerstätte noch erhebliche Mengen an Rohöl, das durch Kapillar-Absorption in dem Speichergestein zurückgehalten ist. Seit langem ist man bemüht, auch dieses Erdöl zu fördern, dadurch, daß man es mit Wasser, dem ein geeignetes Netzmittel zugesetzt ist, verdrängt. Ein solches Netzmittel muß die Fähigkeit haben, in sehr geringer Konzentration im Wasser die Oberflächen- spannung zwischen dem Wasser und dem Kohlenwasserstoff auf 1 Dyn/cm oder weniger zu verringern. Zwar hat man schon eine Anzahl von Tensiden für diesen Zweck vorgeschlagen, aber damit ließen sich definierte Emulsionen nicht bilden, da sie nicht genügend unempfindlich gegen Natriumchlorid, das in allen Öl-
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lagerstätten vorhanden ist, sind. In der GB-PS 1 391 916 wird bereits ein Tensid beschrieben, das aus einem Salz einer bestimmten Alkarylsulfonsäure und organischen Basen besteht und das für den genannten Zweck gewisse Vorteile gegenüber früheren Produkten aufweist. Das erfindungsgemäße Netz- und Emulgiermittel ist jedoch gegenüber Natriumchlorid wesentlich stärker unempfindlich und bringt für diesen Anwendungszweck interessante Vorteile.
In dem in der GB-PS 1 391 916 beschriebenen Tensid kann als organische Base Mono-, Di- oder Triäthanolamin vorhanden sein. Die Anmelderin hat nun überraschend gefunden, daß die Anwesenheit von zusätzlichen - (C2H4O)-Gruppen in den erfindungsgemäßen Netz- und Emulgiermitteln verbesserte Salzverträglichkeit ergibt.
Es sind zwar, beispielsweise in der GB-PS 1 296 351 und in der DT-PS 1 088 173, Tensid-Systeme, die - (C2Ii4O)n~Gruppen enthalten, als Waschmittel vorgeschlagen worden, aber diese haben für den zuvor beschriebenen Zweck den Nachteil, daß sich darin mineralische Ionen bilden, denn sie sind aus Natriumsulfonaten und guartären Ämmoniumhalogeniden aufgebaut. Die Anwesenheit von mineralischen Ionen beeinträchtigt die Verträglichkeit mit Salzlösungen, und infolgedessen sind solche Tensid-Systeme zur Verwendung bei der ölgewinnung ungeeignet.
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• 260Ί0Η
Das Durchschnittsmolekulargewicht der in den erfindungsgemäßen Netz- und Emulgiermitteln vorhandenen Alkarylsulfonsäure-Komponente liegt zwischen 250 und 1000 und kann je nach dem für das Netz- und Emulgiermittel vorgesehenen Verwendungszweck verschieden gewählt werden. Das optimale Durchschnittsmolekulargewicht liegt in den meisten Fällen zwischen 300 und 600. Vorzugsweise handelt es sich bei den eingesetzten Alkarylsulfonsäuren um solche, die man durch Sulfieren einer geeigneten Rohöl-Fraktion gewinnt. Bevorzugt werden durch Sulfieren von synthetischen Alkylbenzolen hergestellte Alkylbenzolsulfonsäuren eingesetzt. Es ist möglich, für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignete Alkylbenzole durch Alkylieren eines Arylkohlenwasserstoffes, der 6 bis 10 Kohlenstoffatome je Molekül enthält, wie Benzol, Toluol, Äthylbenzole, mit ein entsprechendes Durchschnittsmolekulargewicht aufweisenden Olefinen oder Chlorparaffinen herzustellen. Der Ary!kohlenwasserstoff kann mit einem Oligomer eines ein niedriges Molekulargewicht besitzenden Olefins alkyliert werden. Besonders vorteilhaft sind Benzol, Toluol oder Orthoxylol, die mit Propylen-Oligomeren mit 9 bis 35 Kohlenstoffatomen je Molekül alkyliert worden sind.
Die Sulfierung der alkylaromatischen Kohlenwasserstoffe kann in beliebiger gebräuchlicher Art vorgenommen werden. Eine vorteilhafte Arbeitsweise zum Sulfieren der Alkylbenzole besteht darin, daß man in flüssigem Schwefeldioxid gelöstes Schwefeltrioxid bei einer Temperatur von weniger als -5 C benutzt.
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Die organische Base, die als Komponente in dem Netz- und Emulgiermittel vorhanden ist, läßt sich herstellen durch Polyaddition von Äthylenoxid mit Ammoniak oder mit einer organischen Verbindung, deren Molekül wenigstens eine basisch wirkende Gruppe und wenigstens ein bewegliches Wasserstoffatom enthält. Beispiele für brauchbare basische organische Verbindungen sind primäre oder sekundäre Amine, Polyamine und Alkanolamine und besonders bevorzugt äthoxylierte Alkylamine oder Polyamine, die eine entweder als primäres oder sekundäres Amin wirkende Gruppe enthalten. Beispiele für solche geeigneten basischen Komponenten sind Triisopropanolamin und noch vorteilhafter Triäthanolamin. Der durchschnittliche Anteil an Molen Äthylenoxid, das je Mol basische Verbindung daran ansitzt, wird der Art der basischen Verbindung entsprechend und der vorgesehenen Verwendung für das Netz- und Emulgiermittel angepaßt ausgewählt. Wenn es sich bei der organischen Base um eine solche handelt, die Alkylgruppen enthält, sollten diese zweckmäßig kurz sein (das heißt weniger als 6 Kohlenstoffatome enthalten); wenn lange Ketten vorhanden sind, kann eventuell die Verträglichkeit mit Wasser abnehmen.
Wenn das erfindungsgemäße Netz- und Emulgiermittel speziell zum Emulgieren einer Kohlenwasserstoff-Phase in einer wässrigen Phase vorgesehen ist, wird das Durchschnittsmolekulargewicht der Alkarylsulfonsäure vorteilhaft zwischen 400 und 1000,
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und insbesondere zwischen 400 und 600, zum Beispiel zu 450 bis 600 ausgewählt. Als Basen-Komponente ist zweckmäßig eine solche vorhanden, die durch Kondensation von Äthylenoxid und einem Alkanolamin, wie beispielsweise Triisopropanolamin oder noch vorteilhafter Triäthanolamin, hergestellt worden ist. Das optimale Durchschnittsmolekulargewicht der Säure und das optimale molare Verhältnis zwischen Äthylenoxid und Alkanolamin können abgestimmt auf die spezielle Natur der beiden zu emülgierenden Phasen vorgesehen werden.
Vorteilhaft werden die Säuren durch Sulfieren eines bei der Alkylierung von Benzol durch ein Propylen-Oligomer gewonnenen Alkylbenzols hergestellt. Wenn man das Benzol-Alkylierungsprodukt mit Tetrapropylen destilliert, scheidet sich das Dodecylbenzol und ein schwerer Rückstand, der in der Hauptsache aus Dialkylbenzolen besteht, ab. Man kann für die erfindungsgemäßen Zwecke die Säuren einsetzen, die man durch Sulfieren dieses Destillationsrückstandes gewinnt. Vorteilhaft verwendet man Säuren mit einem Durchschnittsmolekular zwischen 250 und 450, die man durch Sulfieren des durch Alkylierung von Benzol mit einem Oligomer gewonnenen Produktes, erhalten hat.
Speziell wirksam für die Dispergierung eines Mineralschmieröls hat sich das Salz aus ein Durchschnittsmolekulargewicht zwischen
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450 und 550 aufweisenden Alkylbenzolsulfonsäuren und dem bei der Kondensation von 1 bis 4 Molen Äthylenoxid mit 1 Mol Triäthanolamin gewonnenen Produkt erwiesen. Das optimale molare Verhältnis zwischen Äthylenoxid und Triäthanolamin liegt, wie aus einem der nachstehend angegebenen Beispiele zu ersehen ist, je nach der Natur des Kohlenwasserstofföls bei einem zwischen 1 und 4 gewählten Wert.
Eine zweite vorteilhafte Verwendungsart des erfindungsgemäßen Netz- und Emulgiermittels ist der Einsatz bei der ölförderung aus einer Lagerstätte durch Verdrängung mit Wasser. Für diesen Einsatzzweck wird von der Fähigkeit des erfindungsgemäßen Netz- und Emulgiermittels, die Oberflächenspannung zwischen Wasser und Kohlenwasserstoffen stark zu verringern, und seiner erhöhten Verträglichkeit im Vergleich mit bisher bekannten Produkten, Gebrauch gemacht. Für diesen Einsatzzweck besitzen die Alkarylsulfonsäuren. ein Durchschnittsmolekulargewicht zwischen 250 und 400, vorzugsweise zwischen 300 und 400. Solche Säuren kann man durch Sulfieren einer geeigneten Rohölfraktion herstellen. Man gewinnt sie vorzugsweise durch SuIfieren von Alkylbenzolen, die bei der Alkylierung von, Orthoxylol entstehen. Das Orthoxylol wird vorteilhaft mit Tetrapropylen alkyliert. Zweckmäßig wird als Base ein Produkt eingesetzt, das man durch Kondensieren von wenigstens 1 Mol Äthylenoxid an 1 Mol Triäthanolamin gewinnt.
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Je höher der Anteil an Äthylenoxid ist, desto besser wird die Verträglichkeit des Netz- und Emulgiermittels mit Natriumchlorid. Die Fähigkeit, die Oberflächenspannung zu verringern, bleibt unabhängig von dem in der Base enthaltenen Anteil an Äthylenoxid hervorragend. Diese Ergebnisse waren in keiner Weise vorhersehbar.
Es bringt Schwierigkeiten, mehr als 20 Mole Äthylenoxid an 1 Mol Triäthanolamin anzulagern. Für praktische Zwecke bestens ausreichende Ergebnisse erhält man, wenn man 2 bis 10 Mol Äthylenoxid je Mol Triäthanolamin ankondensiert.
Die erfindungsgemäßen Netz- und Emulgiermittel sind nicht nur für die bisher vorgesehenen Einsatzzwecke geeignet. Sie lassen sich auch für emulgierbare Schmierstoff-Zusammensetzungen benutzen. Solche Schmierstoffe sind dadurch gekennzeichnet, daß sie 1 bis 50 Gew.% eines erfindungsgemäßen Netz- und Emuliermittels enthalten und zur restlichen Menge aus einem Grundöl und je nach dem für den Schmierstoff speziell vorgesehenen Verwendungszweck gewählten Zusätzen bestehen.
Eine spezielle Form eines solchen Schmierstoffes ist ein Schneidöl für Metallbearbeitung, das als Grundöl ein Mineralöl einer Viskosität zwischen 5 und 100 cSt bei 40 C aufweist. Ein solches Schneidöl enthält 1 bis 5 Gew.% eines oder mehrerer Höchstdruckschmieröl-Mittel, 1 bis 5 Gew.% eines oder mehrerer
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bakterizider Mittel und 1 bis 5 Gew.% an Antikorrosionsmitteln, und es sind darin als Emulgator 10 bis 50 Gew.% eines geeigneten erfindungsgemäßen Netz- und Emulgiermittels vorhanden.
Die Erfindung umfaßt schließlich ein Verfahren zur Verbesserung der Ölförderung aus einer Öllagerstatte. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man in die Lagerstätte eine Lösung (zum Beispiel eine wässrige Lösung) einpreßt, die ein geeignetes erfindungsgemäßes Netz- und Emulgiermittel enthält, mit dieser Lösung das Öl in dem ölführenden Speichergestein verdrängt und das so verdrängte öl fördert.
Vorteilhaft sind die in dem Netz- und Emulgiermittel vorhandenen Säuren Dodecylxylolsulfonsäuren, und die basische Komponente besteht zweckmäßig aus einem durch Kondensation von 1 bis 20, insbesondere 3 bis 10 Molen Äthylenoxid an 1 Mol Triäthanolamin hergestellten Produkt.
Entsprechend einer abgeänderten. Ausführungsform dieses Verfahrens wird die das Netz- und Emulgiermittel enthaltende Lösung in eine Bohrung eingepreßt und das verdrängte öl wird aus einer anderen Bohrung gefördert.
Beispiel 1
Dieses Beispiel betrifft die Emulgierung von Mineralölen.
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Es wurden drei typische Mineralöle emulgiert, die sich in ihren Gehalten an Aromaten, Naphthenen und Paraffinen unterscheiden (nachstehende Tabelle 1).
Es wurden Alkylbenzolsulfonsäuren mit einem mittleren Molekulargewicht von 500 durch Sulfieren von Monoalkylbenzolen mit in flüssigem Schwefeldioxid gelöstem Schwefeltrioxid bei -1O°C hergestellt. Die Monoalkylbenzole wurden durch Alkylierung von Benzol mit einem ein Durchschnittsmolekulargewicht von 340 aufweisenden Propylen-Oligomer gewonnen.
Äthylenoxid wurde in auf 1000C gehaltenes Triäthanolamin eingedüst. Auf diese Weise wurde eine Reihe von Additionsprodukten hergestellt, in denen 1 bis 6 Mole Äthylenoxid je Mol Triäthanolamin ankondensiert waren.
Jedes dieser Additionsprodukte wurde schließlich mit den wie zuvor beschrieben hergestellten Säuren neutralisiert. Es wurde die Emulsionsfähigkeit der so erhaltenen Netz- und Emulgiermittel verglichen.
Die Prüfung wurde in folgender Weise vorgenommen:
1 Gewichtsteil des zu prüfenden Produktes wurde mit 4 Gewichtsteilen öl vermischt. 5 Gewichtsteile dieses Gemisches wurden
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in 95 Gewichtsteilen Wasser, dessen hydrotimetrischer Titer 22° betrug, dispergiert. Die so gewonnene Emulsion wurde bei 20 C in einem graduierten mit Stopfen versehenen Prüfrohr stehengelassen. Nach 24-stündigem Stehen wurde an der auf dem Prüfrohr befindlichen Graduierung das Volumen der Aufrahmung bzw. des abgeschiedenen Öls abgelesen. Die Ergebnisse sind als Prozentanteile des Gesamtvolumens angegeben.
Die so erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt. Man ersieht, daß sich mit den erfindungsgemäßen Netz- und Emulgiermitteln alle Arten an Mineralöl, selbst ein sehr hoch paraffinhaltiges öl, in Wasser dispergieren lassen. Es ist dem Fachmann bestens bekannt, daß es Schwierigkeiten macht, paraffinische Öle zu emulgieren.
Tabelle 1
Kennwerte der zu emulgierenden öle B C
Referenz A paraffinisch stark
paraf f i:
öltyp naphthenisch 3,9 5,5
Viskosität bei
(cSt)
99°C
3,6
20 7
Aromaten (%) 21 23 24
Naphthene (%) 25 57 69
Paraffine (%) 54
(mittels IR-Spektrophotometrie)
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Tabelle 2
Aufrahmung der Emulsionen als Funktion des Anteils an dem Triäthanolamin ankondensiertem Äthylenoxid
Mole Äthylenoxid Mole Triäthanolamin
O 1 2 3 4 5 6
Referenz-Öl
10,0 6,0 7,O
0,5 4,5 5,5
2,0 2,75 4,0
3,O 0,75 1,75
3,5 1,0 3,5
4,5 3,0 4,75
4,75 5,0 5,75
Beispiel 2
Dieses Beispiel betrifft ein erfindungsgemäßes Netz- und Emulgiermittel, das die Fähigkeit hat, die Oberflächenspannung zwischen Sole und Kohlenwasserstoffen zu erniedrigen, und das zur Verwendung bei der Förderung von Öl aus Lagerstätten vorgesehen ist.
Es wurde Orthoxylol mit Tetrapropylen alkyliert, und das gewonnene Alkylat wurde sulfiert. Die so erhaltene Dodecylorthoxylolsulfonsäuren hatten ein Durchschnittsmolekulargewicht von 360«
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Durch Neutralisieren dieser Säuren mit Triäthanolamin, dem unterschiedliche Anteile an Äthylenoxid, wie in Beispiel 1 angegeben, ankondensiert worden waren, wurde eine Serie von erfindungsgemäßen Netz- und Emulgiermitteln gefertigt.
Zu Vergleichszwecken wurden bekannte Netz- und Emulgiermittel durch Neutralisierung der gleichen Säuren mit Natriumhydroxid, Monoäthanolamin, Diäthanolamin und Triäthanolamin hergestellt. Es ist bekannt, daß die Dodecylorthoxylolsulfonate von Alkanolaminen als gut verträglich mit Natriumchlorid gelten.
In der nachstehend beschriebenen Weise wurde die Verträglichkeit der Netz- und Emulgiermittel mit Sole geprüft und bewertet;
In einer Konzentration von 1 Gew.% wurde das Netz- und Emulgiermittel in Wasser gelöst. Die Lösung wurde in eine bestimmte Anzahl von Teilmengen aufgeteilt, in denen Natriumchlorid in jeweils verschiedener Konzentration gelöst wurde. Man ließ jede Lösung bei 20 C in einem graduierten Prüfrohr stehen. Nach 24—stündigem Stehenlassen wurden die Proben begutachtet, und es wurde die Natriumchloridkonzentration notiert, unterhalb welcher das Volumen an Niederschlag und Aufrahmung niedriger als 1 % des Gesamtvolumens lag.
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Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 3 veranschaulicht. Wie man erkennt, haben die erfindungsgemäßen Netz- und Emulgiermittel eine sehr viel bessere Verträglichkeit mit Natriumchlorid als die besten der bisher bekannten vergleichbaren Produkte.
Schließlich wurde die Oberflächenspannung zwischen Benzol und wässrigen Lösungen, die jeweils eines der Emulgiermittel und 1 % Natriumchlorid enthielten, gemessen. Jedes Emulgiermittel wurde bei verschiedenen Konzentrationen untersucht. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 4. veranschaulicht. Die Effizienz der erfindungsgemäßen Netz- und Emulgiermittel ist, wie zu ersehen ist, gleich derjenigen der besten bekannten Produkte.
Tabelle 3 Verträglichkeit mit Natriumchlorid
Art der an dem Säurebestandteil
befindlichen Base höchste NaCl-Konzentration
kaustische Soda 1,7
Monoäthanolamin . 1,5
Diäthanolamin 2,0
Triäthanolamin 2,3
Triäthanolamin + 1,7 Mole Äthylenoxid 3,2
Triäthanolamin +4,7 Mole Äthylenoxid 3,7
Triäthanolamin +7,2 Mole Äthylenoxid 4,0
Triäthanolamin + 9,6 Mole Äthylenoxid 4,3
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Tabelle 4
Oberflächenspannung zwischen Benzol
(Dyn/cm)
und Sole 0,1 1
0,4 0,3
Art des Basen-Bestandteils Emulgator-Konzentration 0,4 0,3
Monoäthanolamin 0,01 0,4 0,3
Diäthanolamin 1 0,4 0,3
Triäthanolamin 1 0,4 0,3
Triäthanolamin + 1,7 Mole
Äthyenoxid
1 0,4 0,3
Triäthanolamin +4,7 Mole
Äthylenoxid
1 0,4 0,3
Triäthanolamin +7,2 Mole
Äthylenoxid
1
Triäthanolamin +9,6 Mole
Äthylenoxid
1
1
Beispiel 3
Unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden erfindungsgemäße Netz- und Emulgiermittel hergestellt. Es wurde die gleiche Sulfonat-Komponente eingesetzt, jedoch wurde anstelle des oxäthylierten Triäthanolamins oxäthyliertes Dimethylamin eingesetzt. Mit den so gefertigten Emulgiermitteln wurde das Öl A gemäß Beispiel 1 emulgiert. Die Emulsionen wurden wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt und untersucht. Nach 24 Stunden wurden für die Phasentrennung die folgenden Ergebnisse erhalten:
609830/0878
_ 17 _ 26010H
Mole Äthylenoxid Phasentrennung
Mole (CH3)2NH nach 24 Stunden (Vol.%)
1 5
2 4,5
3 4
4 1
5 2,5
6 4
7 4,5
8 5
609830/0878

Claims (9)

Patentansprüche
1. Netz- und Emulgiermittel in Form eines Salzes einer Alkarylsulfonsäure mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht zwischen 250 und 1000 und einer organischen Base, dadurch gekennzeichnet, daß die Moleküle der organischen Base wenigstens eine -(C9H.O) -Η-Gruppe enthalten, worin η eine Zahl größer als 1 und kleiner als 40 bedeutet.
2. Netz- und Emulgiermittel nach Anspruch 1 für die Benutzung als Emulgator in Schmierstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchschnittsmolekulargewicht der darin vorhandenen Alkarylsulfonsäure zwischen 300 und 600 beträgt.
3. Netz- und Emulgiermittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die darin vorhandene Basen-Komponente eine durch Polyaddition von Äthylenoxid an Ammoniak oder an eine organische Verbindung, deren Molekül wenigstens eine basische Gruppe und wenigstens ein bewegliches Wasserstoffatom enthält, gewonnene Substanz ist.
4. Netz- und Emulgiermittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die darin vorhandene Basen-Komponente eine durch Kondensation von 1 bis 4 Molen Äthylenoxid an 1 Mol Alkanolamin gewonnene Substanz ist.
609830/0878
_ 19 _ 26010H
5. Emulgierbare Schmierstoff-Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß darin neben 99 bis 50 Gew.% eines Grundöls und Zusatzstoffen, 1 bis 50 Gew.% eines Netz- und Emulgiermittels gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche enthalten ist.
6. Netz- und Emulgiermittel nach Anspruch 1 für die Benutzung als Netzmittel bei der Ölförderung aus Lagerstätten, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchschnittsmolekulargewicht der darin vorhandenen Alkarylsulfonsäure zwischen 250 und 400 beträgt.
7. Netz- und Emulgiermittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die darin vorhandene Alkarylsulfonsäure eine durch Alkylierung von Orthoxylol gewonnene Substanz ist.
8. Netz- und Emulgiermittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die darin vorhandene Alkarylsulfonsäure eine durch Alkylieren von Orthoxylol mit Tetrapropylen gewonnene Substanz ist.
9. Netz- und Emulgiermittel nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die darin vorhandene Basen-Komponente eine durch Kondensation von 2 bis 10 Molen Ethylenoxid mit 1 Mol Triäthanolamin gewonnene Substanz ist.
609830/0 8 78
me:kö .
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8407300D0 (en) * 1984-03-21 1984-04-26 Ici Plc Surfactants
CA1290316C (en) * 1985-06-27 1991-10-08 Alain Louis Pierre Lenack Aqueous fluids
US5320767A (en) * 1993-02-22 1994-06-14 Exxon Research And Engineering Company Lubricant composition containing alkoxylated amine salt of hydrocarbylsulfonic acid
GB9509151D0 (en) * 1995-05-05 1995-06-28 Exxon Chemical Patents Inc Synthetic emulsifiers and their use
AU778023B2 (en) * 1998-08-05 2004-11-11 Syngenta Participations Ag Pesticide formulations containing alkoxylated amine neutralized aromatic sulfonic acid surfactants
UA66388C2 (en) * 1998-08-05 2004-05-17 Syngenta Participations Ag Surfactant salt of aromatic sulfonic acid neutralized by alkoxylated amine, a method for the preparation thereof and pesticide composition
US6521785B2 (en) 1999-08-03 2003-02-18 Syngenta Participations Ag Pesticide formulations containing alkoxylated amine neutralized aromaticsulfonic acid surfactants
FR2832160B1 (fr) * 2001-11-15 2005-01-14 Atofina PROCEDE DE TRAVAIL OU MISE EN FORME DES METAUX EN PRESENCE DE LUBRIFIANTS AQUEUX A BASE D'ACIDE METHANESULFONIQUE (AMS) ou D'UN SEL HYDROSOLUBLE D'AMS
SG11201504613RA (en) * 2013-05-29 2015-07-30 Huntsman Petrochemical Llc Use of organic acids or a salt thereof in surfactant-based enhanced oil recovery formulations and techniques

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1296351A (de) * 1968-06-25 1972-11-15
GB1391916A (en) * 1971-07-15 1975-04-23 Exxon Production Research Co Enhancing the recovery of oil by secondary and or tertiary recovery techniques

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2778814A (en) * 1957-01-22 Alkyl aryl sulfonic acid amine salt
US2615847A (en) * 1950-01-27 1952-10-28 Atlantic Refining Co Alkaryl sulfonate detergents
US2897156A (en) * 1951-09-14 1959-07-28 California Research Corp Manufacture of alkyl benzene sulfonate detergents
DE1088173B (de) * 1958-01-29 1960-09-01 Boehme Fettchemie Gmbh Geschirrspuelmittel
US2992948A (en) * 1958-11-24 1961-07-18 Michael W Freeman Metal coating composition and method of coating
US3030410A (en) * 1959-07-22 1962-04-17 Atlantic Refining Co Preparation of oil soluble sulfonates
US3178366A (en) * 1962-05-28 1965-04-13 Armour & Co Treating compositions for softening fibers
DE1593860B1 (de) * 1967-03-15 1971-02-11 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung von Aminsalzen von n-Paraffinsulfonsaeuren
US3983940A (en) * 1974-01-02 1976-10-05 Exxon Production Research Company Water-external microemulsion and method of recovering oil therewith
US3861466A (en) * 1974-01-02 1975-01-21 Exxon Production Research Co Oil recovery process utilizing aqueous solution of a mixture of alkyl xylene sulfonates

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1296351A (de) * 1968-06-25 1972-11-15
GB1391916A (en) * 1971-07-15 1975-04-23 Exxon Production Research Co Enhancing the recovery of oil by secondary and or tertiary recovery techniques

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